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拉曼光譜儀

分子能級與分子光譜分子運動包括整體的平動、轉(zhuǎn)動、振動及電子的運動。分子總能量可近似為這些運動的能量之和，分別是分子的平動能、振動能、轉(zhuǎn)動能和電子運動能。除平動能外，其余三項都是量子化的，統(tǒng)稱分子內(nèi)部運動能。分子光譜產(chǎn)生于分子內(nèi)部運動狀態(tài)的改變。分子有不同的電子能級，每個電子能級又有不同的振動能級。而每個振動能級又有不同的轉(zhuǎn)動能級。一定波長的電磁波作用于分子，引起分子相應(yīng)能級的躍遷，產(chǎn)生分子吸收光譜。引起分子電子能級躍遷的光譜稱電子吸收光譜，其波長位于紫外-可見光區(qū)，故稱紫外－可見光譜。電子能級躍遷伴有振動能級和轉(zhuǎn)動能級的躍遷，引起分子振動能級躍遷的光譜稱振動光譜，振動能級躍遷的同時伴有轉(zhuǎn)動能級的躍遷。紅外吸收和拉曼散射光譜是分子的振動－轉(zhuǎn)動光譜。用遠紅外光波照射分子時，只會引起分子中轉(zhuǎn)動能級的躍遷，得到純轉(zhuǎn)動光譜。近紅外區(qū)伴隨的是X-H或多鍵振動的倍頻和合頻。

拉曼散射拉曼散射是分子對光子的一種非彈性散射效應(yīng)。當(dāng)用一定頻率的激發(fā)光照射分子時，一部分散射光的頻率和入射光的頻率相等。這種散射是分子對光子的一種彈性散射。只有分子和光子間的碰撞為彈性碰撞，沒有能量交換時，才會出現(xiàn)這種散射。該散射稱為瑞利散射。還有一部分散射光的頻率和激發(fā)光的頻率不等，這種散射成為拉曼散射。Raman散射的幾率，強的Raman散射也僅占整個散射光的千分之幾，而弱的甚至小于萬分之一。處于振動基態(tài)的分子在光子的作用下，激發(fā)到較高的、不穩(wěn)定的能態(tài)（稱為虛態(tài)），當(dāng)分子離開不穩(wěn)定的能態(tài)，回到較低能量的振動激發(fā)態(tài)時，散射光的能量等于激發(fā)光的能量減去兩振動能級的能量差。

激光拉曼光譜和紅外光譜的區(qū)別

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1.象形的解釋一下，紅外光譜是“凹”，拉曼光譜是“凸”。兩者兩者互為補充。

2.(1)從本質(zhì)上面來說，兩者都是振動光譜，而且測量的都是基態(tài)的激發(fā)或者吸收，能量范圍都是一樣的。

(2)拉曼是一個差分光譜。形象的來說，可樂的價錢是1毛錢，你扔進去1毛錢，你就能得到可樂，這是紅外。可是如果你扔進去1塊錢，會出來一瓶可樂和9毛找的錢，你仍舊可以知道可樂的價錢，這就是拉曼。

(3)光譜的選擇性法則是不一樣的，IR是要求分子的偶極矩發(fā)生變化才能測到，而拉曼是分子的極化性(polarizibility)發(fā)生變化才能測到。

(4)使用的波長范圍不一樣，IR使用的是紅外光，尤其是中紅外，好多光學(xué)材料不能穿透，限制了使用，而拉曼可選擇的波長很多，從可見光到NIR，都可以使用。當(dāng)然了還有很多不同的地方，比如制樣方面的，IR有時候相對比較的復(fù)雜，耗時間，而且可能會損壞樣品，但是拉曼并不存在這些問題。

(5)拉曼和紅外大多數(shù)時候都是互相補充的，就是說，紅外強，拉曼弱，反之也是如此！但是也有一些情況下二者檢測的信息是相同的。